410 likes | 735 Views
Особенности проектирования и производства специализированных печатных плат. 3 апреля 2014 г. Александр Акулин Технический директор PCB technology , WWW.PCBTECH.RU Основано на информационных материалах фирм : AT&S, Wurth, Альтоника, EPEC и др.открытых источниках.
E N D
Особенности проектирования и производства специализированных печатных плат 3 апреля 2014 г. Александр Акулин Технический директор PCB technology, WWW.PCBTECH.RU Основано на информационных материалах фирм:AT&S, Wurth, Альтоника, EPEC и др.открытых источниках
Высокочастотные печатные платы.Особенности выбора материалов СВЧ
Гибридные структурыСВЧ МПП Несимметричная структура Симметричная структура (предпочтительно) Ядро СВЧ Препрег Ядро FR4
Пример композитной структуры, 4 слоя Layer 1 СВЧ-сигналы Core High Frequency – 0.2 мм Layer 2 Полигон Ground Prepreg FR4 – 0.2 мм Layer 3 Полигон VCC Core FR4 – 0.5 мм Layer 4 Цифровые сигналы
Пример композитной структурыМПП8
Частично-гибридная структура Обеспечивает существенную экономиюпри серийных заказах. Ядро СВЧ Препрег Ядро FR4 Ядро FR4 Ядро FR4
Пример применения частично-гибридной платы Монтаж на общей плате Питание, логика, цифровые сигналы СВЧ-компоненты Переход с волновода на микрополосковую линию СВЧ ИС
Тестирование гибридных плат Гибридные платы успешно проходят испытания: Термостресс - 288°С, 10 сек, 3 цикла Температура и влажность - 85°С, 85%, 168 ч Термоциклирование – от -55 до 125°С, 100циклов Оплавление в печи – 5 циклов (бессвинцовый профиль)
Обратная сверловка Устранение «лишних» участков переходных отверстийс помощью сверления с контролем глубины
Обратная сверловка – типовые правила
Силовая электроника.Совмещение обычной медии толстой меди в одном слое ПП • За счет осаждения дополнительной меди можно достичь толщины меди 0.35, 0.7 и даже 1 ммтолько в заданных областях платы
Совмещение обычной медии толстой меди в одном слое ПП • Управляющие цепи имеют толщину 70 мкм, а питающие сильноточные цепи в том же слое – 0.7 мм.
Какой ток может передать медный проводник, в зависимости от толщины и ширины • Указанные значения – при нагреве трассы на DT = 20°C • Формула по IPC 2221A: I = 0.048 * DT(0.44) * (W * Th)(0.725)
Повышенные требования к надежности МПП.Особенности проектирования ППразных классов точности Проводник Зазор Отверстиеи площадка
Минимальный проводник и зазорв зависимости от толщины меди
Диаметр отверстия, сверла и площадки B A D B C A D
Отступ вокруг отверстий во внутренних слоях – особое внимание! ≥0.25 мм от сверла,т.е. 0.32 от отверстия!!!
Гарантийный поясок вокруг отверстий – особое внимание! IPC class 3: ≥25 мкм IPC class 2: допустимо Недопустимо На готовой плате:поясок ≥25 мкм от отверстия В дизайне PCB по IPC class 3:площадка ≥100 мкм от сверлаили ≥0.15 мм от финишного диаметра после металлизации!!!(на каждую сторону)
Приложения повышенной надежности.Проблемы выбора материалов, покрытий и технологии изготовления МПП. • Диэлектрик: FR4, HTg, полиимид, Rogers… • Покрытие: ПОС, золото, олово, серебро, OSP… • Паяльная маска • Толщина металлизации отверстий • Защита переходных отверстий от коррозии • Технология «только микроотверстия» • Проблемы бессвинцовой пайки BGA и деградация переходных отверстий
Новая технология выполнения Via • Заполнение • Покрытие медью • Защита от коррозии • Via-In-Pad
Металлизация поверхности заполненного отверстия Заполнение смолой происходит в вакуумной камере,что исключает образование пустот и пузырей.
Варианты трассировки BGA 0.5 мм.Переходы в площадке. Возможно образование пустот и ненадежное соединение
Микропереход в площадке При использовании «микропереходов в площадке» не применяйте вариант «маска на площадке» - это снижает надежность пайки из-за образования пустот.
Металлизация поверхности µVia Плоская площадка: Микроотверстие заполняетсясмолой и металлизируетсядля обеспечения плоскойповерхности под шарик BGA. Стоимость: Надбавка до 30%
Заполнение µVia медью µVia с заполнением медью (можно ставить в центре площадки BGA)
Параметры микроотверстий - подробнее
Типовые конструкции МППс микроотверстиями Только глухие отв. Глухие и скрытые 2-2-2 1-2-1 2-N-2, N от 4 до 12 1-N-1 Стоимость +30…50% Стоимость +100%
Стековые микроотверстияповерх заполненного отверстия Металлизация поверхности заполненного отверстияобеспечивает надежность стековых микроотверстий.
Надежность лазерных отверстий Симуляция процесса оплавления в печи 260°СТест HATS по IPC-18R-E (ускоренный термошок)Диапазон температур -40…+145°С, 500 циклов
Нормы проектирования МПП,в зависимости от шага выводов BGA
Услуги холдингаPCB technology • Обучение инженеров-конструкторов МПП • Контрактная разработка МПП по ТЗ заказчиков • Моделирование печатных плат заказчиков • Поставка и контрактное производство печатных плат • Поставка САПР печатных плат Cadence Allegro • Внедрение сквозного маршрута проектирования МПП • Проведение консультаций и семинаров по МПП и САПР Сайт www.pcbtech.ru E-mail pcb@pcbtech.ru Телефон 8 (800) 333-9722 (бесплатный по России)
Спасибо за внимание! Есть ли у вас вопросы? Александр Игоревич Акулин технический директор PCB technology (контрактное производство)КБ «Схематика» (дизайн-центр печатных плат)PCB SOFT (поставка САПР Cadence Allegro) http://www.pcbtech.ru